DE937277C

DE937277C - Method and device for treating solid substances with hot gases on suction devices

Info

Publication number: DE937277C
Application number: DEM16885A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Rausch; Kurt Dr Meyer
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1953-01-03
Filing date: 1953-01-03
Publication date: 1955-12-29

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von festen Stoffen mit heißen Gasen auf Saugzuggeräten Die Behandlung von festen Stoffen mit heißen Gasen, beispielsweise Verbrennungsgasen, Abgasen oder sonstigen Gasen, die auch regenerativ, rekuperativ oder durch elektrische Beheizung auf die gewünschte Temperatur erhitzt sind, auf Saugzuggeräten, wie geraden oder runden Bändern, Pfannen, Töpfen od. dgl., ist bekannt. Ferner wurde vorgeschlagen, verschiedene Temperaturzonen auf dem Wege des Gutes, gegebenenfalls unter Zusatz von Umwandlungen bewirkenden Gasen, zu schaffen. Auch die Zeit, während der die Gase auf die Beschickung einwirken, kann nach einem Vorschlag durch Variation der Schichthöhe und/oder des Unterdruckes beeinflußt werden.Method and device for the treatment of solid substances with hot Gases on induced draft devices The treatment of solid substances with hot gases, for example Combustion gases, exhaust gases or other gases that are also regenerative, recuperative or heated to the desired temperature by electrical heating Induced draft devices, such as straight or round belts, pans, pots or the like, is known. It was also proposed to use different temperature zones on the way of the goods, possibly with the addition of gases causing transformations. Even the time during which the gases act on the charge can be suggested can be influenced by varying the layer height and / or the negative pressure.

Durch die Erfindung wird es nun möglich, die durch die Beschickung hindurchgeleiteten Gase in beliebig hoher Konzentration und Reinheit und/oder mit ausreichend hoher Temperatur durch die Beschickung zu leiten. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man die durch die auf Saugzuggeräten aufgeschichtete gasdurchlässige Beschickung, die während der Behandlung relativ zu ihrer Unterlage bewegungslos ist, hindurchgeleiteten Gase, beispielsweise Luft, Stickstoff, Sauerstoff, Kohlensäure, Kohlenoxyd, Wasserstoff, Wasserdampf oder andere Dämpfe, S 02, Chlor usw. für sich allein oder in Gemischen miteinander, mit Hilfe von körnigen Wärmeübertragern aufheizt. Als Wärmeübertrager können im Rahmen der Erfindung gegenüber der Beschickung artfremde Überträger zur Anwendung kommen, beispielsweise Kugeln oder andere Formkörper aus Korund, Mullit, Karborund oder anderen geeigneten wärmebeständigen Stoffen, die zum Teil auf den genannten Geräten selbst hergestellt werden können. Zweckmäßig verwendet man Körper abweichender Größe oder verschiedenen spezifischen Gewichtes, um die Wärmeübertrager nach Durchführung des Prozesses von der behandelten Beschickung, beispielsweise durch Sieben, Windsichten oder in anderer Weise, abzutrennen, wenn man die Wärmeübertragung auf demselben Gerät vornimmt. Es ist aber auch möglich, arteigenes Material als Wärmeübertrager zu verwenden, d. h., bereits fertig behandeltes oder vorbehandeltes Material, das entweder so, wie es angefallen ist oder in geeigneten Siebfraktionen zur Anwendung gelangen kann. Nimmt man vorbehandeltes Gut, so kann dieses z. B. durch die Aufheizung auf die hohen Temperaturen fertig gebrannt, verfestigt oder nachgebrannt werden. Bei arteigenem Material, welches nur vorbehandelt wurde, kann die Abtrennung des Wärmeübertragers beispielsweise durch Sieben oder auch einfach dadurch erfolgen, daß man mittels einer geeigneten Trennvorrichtung, z. B. eines Trenn- oder Abweisbleches, die Beschickung in zwei Schichten austrägt. Die obere Schicht enthält dann das fertig gebrannte und nachbehandelte, die untere Schicht das vorbehandelte Gut, das dann wieder als Oberschicht aufgegeben werden kann.With the invention, it is now possible through the loading gases passed through in any high concentration and purity and / or with to pass a sufficiently high temperature through the feed. This is according to the invention achieved by the gas-permeable through the stacked on suction devices Charging that is motionless relative to its support during treatment gases passed through it, e.g. air, nitrogen, oxygen, carbonic acid, Carbon oxide, hydrogen, water vapor or other vapors, S 02, chlorine etc. for themselves alone or in mixtures with one another, with the help of granular heat exchangers. In the context of the invention, heat exchangers that are alien to the charge can be used Transmitter come to use, for example balls or other shaped bodies Corundum, mullite, carborundum or other suitable heat-resistant materials that can partly be produced on the devices mentioned. Appropriate if you use bodies of different sizes or different specific weights, around the heat exchanger after the process has been carried out of the treated Separate feed, for example by sieving, air sifting or in some other way, if you do the heat transfer on the same device. But it is also possible to use native material as a heat exchanger, d. that is, what has already been treated or pre-treated material, either as it is or in suitable form Sieve fractions can be used. If you take pre-treated goods, you can this z. B. burned finished by heating to the high temperatures, solidified or be reburned. In the case of native material that has only been pretreated, the separation of the heat exchanger can be done, for example, by sieving or simply be done by means of a suitable separating device, for. B. one Partition or deflector plate that discharges the load in two layers. The upper Layer then contains the finished fired and post-treated, the lower layer the pretreated goods, which can then be given up again as the upper class.

Die Aufheizung der durch die Beschickung hindurchzuführenden Gase mit Hilfe der arteigenen oder artfremden Wärmeübertrager kann entweder in gesonderten Apparaturen erfolgen, beispielsweise in Schächten od. dgl., oder aber auch in der Weise, daß man die Wärmeübertrager auf die zu behandelnde Beschickung aufgibt und dort mit Hilfe heißer Gase aufheizt. Hierbei gelingt, es überraschenderweise, wie Versuche ergeben haben, die Rufheizung der Wärmeübertrager bis auf die gewünschte Temperatur zu bewirken und gleichzeitig die unterliegende Beschickung auf einer Barunterliegenden Temperatur zu halten, bei der eine Schädigung des Materials durch die durch die Beschikkung hindurchgeführten Gase noch nicht eintritt. Wie Versuche gezeigt haben, kann man Temperaturdifferenzen zwischen Wärmeübertragern und Beschickung von 80o° und mehr erreichen, beispielsweise kann man die Wärtneüberträger auf 120o° oder mehr oberhalb der Beschickung erhitzen, während die unterliegende Beschickung noch 60o° aufweist.The heating of the gases to be fed through the charge with the help of the native or foreign heat exchanger can either be in separate Apparatus takes place, for example in shafts or the like. Or else in the Way that you give up the heat exchanger on the feed to be treated and heats up there with the help of hot gases. It succeeds, surprisingly, how Attempts have shown the call heating of the heat exchanger up to the desired one To effect temperature and at the same time the underlying charge on one To keep the temperature below the bar, at which the material is damaged the gases passed through the feed do not yet enter. Like attempts have shown, one can see temperature differences between heat exchangers and feed of 80o ° and more, for example, you can set the temperature transmitter to 120o ° or more heat above the charge while the underlying charge still shows 60o °.

Ein wesentlicher Vorzug des Verfahrens gemäß der Erfindung ist darin zu erblicken, daß es gelingt, Gase beliebiger Konzentration und Reinheit auf diese Weise auf die Beschickung zur Einwirkung zu bringen, beispielsweise kann man in Fällen, in denen ein Wasserdampf- oder Kohlendioxydgehalt, der bei den obergeschilderten Verfahren durch die Beschickung hindurchgeleiteten Gase unerwünscht auf die Beschickung einwirken würde, von diesen oder anderen Bestandteilen freie Gase mit Hilfe der Wärmeübertrager erhitzen und dann durch die Beschickung hindurchführen. Dies ist z. B. von Bedeutung, wenn man Kalkhydrat-Grana lieh bei verhältnismäßig niedriger Temperatur entwässern will. In diesen Fällen würde ein kohlendioxydhaltiges heißes Gas zwar die Entwässerung herbeiführen, aber gleichzeitig die Karbonisierung des Kalkes bewirken. Durch die Erfindung wird es möglich, ein kohlendioxydfreies Gas mit Hilfe der Wärmeübertrager aufzuheizen und bei einer Temperatur unterhalb beispielsweise 80o° durch die Granalien hindurchzuführen und sie dabei zu entwässern, ohne daß die Gefahr der Karbonisierung besteht.A major advantage of the method according to the invention is therein to see that it is possible to use gases of any concentration and purity on this Way to bring the charge to act, for example one can in Cases in which a water vapor or carbon dioxide content is similar to that of the above Processes of gases passed through the feed undesirably affect the feed would affect gases free from these or other components with the help of the Heat the heat exchanger and then guide it through the feed. This is z. B. of importance if you borrowed hydrated lime grana at relatively lower Temperature wants to drain. In these cases a carbon dioxide would be hot Although the gas cause the dehydration, but at the same time the carbonization of the Cause lime. The invention makes it possible to use a carbon dioxide-free gas heat up with the help of the heat exchanger and at a temperature below, for example To pass 80o ° through the granules and dehydrate them without there is a risk of carbonization.

Die Menge der der zu behandelnden Beschickung zuzuführenden Wärme kann außer durch Wahl des Materials für die Wärmeübertrager und die diesen zuzuführende Wärmemenge noch dadurch @ geregelt werden, daß man die Schichthöhen der auf der Beschickung liegenden Wärmeübertrager in Verbindung mit der Schichthöhe des zu behandelnden Gutes abstimmt. Man kann ferner vorerhitzte Gase durch die aus den Wärmeübertragern bestehende Schicht führen, die gesondert für sich erhitzt worden sein können oder auch im Rahmen des Prozesses selbst, beispielsweise beim Kaltsauger der Beschickung, @erwärmt anfallen. Die Höhe der in dem zu behandelnden Gut erreichbaren Temperatur kann ferner dadurch geregelt werden, daß man es bereits vor der eigentlichen der Erfindung entsprechenden Behandlung vorerhitzt. Beispielsweise kann man die zu behandelnde Beschickung und die Wärme überträger gemeinsam auf das Saugzuggerät aufgeben, hierauf beide mit Hilfe heißer Gase oder auch Rückgase auf z. B. 60o° vorerhitzen, anschließend die Wärmeübertrager auf beispielsweise 120o° oder höher, hochheizen und erst dann das die eigentliche Umwandlung bewirkende Gas oder Gasgemisch im kalten oder vorerwärmten Zustande zunächst durch die heißen Wärmeübertrager und dann durch die Beschickung saugen. Die für die Umwandlung zur Verfügung gestellte Zeit läßt sich im Rahmen der Erfindung ebenfalls, wie oben erwähnt, durch Einstellung der Beschickungshöhe und/oder des Unterdruckes regeln.The amount of heat to be added to the feed being treated can also be done by choosing the material for the heat exchangers and the heat exchangers to be supplied to them The amount of heat can still be controlled by the layer heights of the on the Charging lying heat exchanger in connection with the layer height of the to be treated Good votes. You can also use preheated gases from the heat exchangers lead existing layer, which may have been heated separately or also as part of the process itself, for example in the case of the feed's cold suction device, @ are heated. The level of the temperature that can be reached in the item to be treated can also be regulated by having it done before the actual the Invention corresponding treatment preheated. For example, one can be the one to be treated Then give the feed and the heat exchanger together to the induced draft device both with the help of hot gases or return gases to z. B. preheat 60o °, then Heat the heat exchanger to, for example, 120o ° or higher and only then the gas or gas mixture causing the actual conversion in the cold or preheated one First through the hot heat exchangers and then through the charging suck. The time made available for the conversion can be limited of the invention also, as mentioned above, by adjusting the loading height and / or regulate the negative pressure.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß nach erfolgter Behandlung des Gutes kein Gas mehr durch dieses hindurchgesaugt, sondern von unten nach oben hindurchgedrückt wird. Auf diese Weise gelingt es, die in den unteren Partien der Beschickung noch vorhandene Glut sozusagen nach oben zu drücken und die Wärmeübertrager wieder zu erhitzen. Die auf diese Weise vorerhitzten Wärmeübertrager kann man nach weiterer Rufheizung in den Prozeß zurückführen. Es ist aber auch möglich, die Wärmeübertrager mitabzukühlen und die Wärme in Form von Luft, Gas oder Gasgemischen wiederzugewinnen.Another embodiment of the invention is that after Treatment of the goods no more gas sucked through it, but from below is pushed upwards. In this way it succeeds in the lower To push parts of the charge still existing embers upwards, so to speak to reheat the heat exchangers. The heat exchangers preheated in this way can be returned to the process after further call heating. But it is also possible to cool the heat exchangers and the heat in the form of air, gas or gas mixtures to regain.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung diene die Zeichnung, in der die Art und Weise ihrer Ausführung beispielsweise und schematisch wiedergegeben ist.To further explain the invention, the drawing is used in the way they are carried out, for example and shown schematically is.

In der Zeichnung bedeutet 1 ein bandförmiges Saugzuggerät. in Form eines wandernden Rostes. Durch die Aufgabevorrichtung 2 wird das zu behandelnde Gut aufgegeben, auf das man aus dem Bunker 3 die Wärmeübertrager aufbringt, so daß sich oberhalb der Beschickung q. Wärmeübertrager 5 befinden. Durch die Bewegung des Bandes i gelangen Beschickung q. und Wärmeübertrager 5 unter die Heizhaube 6, die zunächst mittels der Trennwand 7 in die Abschnitte 8 und 9 unterteilt ist. Unter Abschnitt 8 werden Wärmeüberträger und zu behandelndes Aufgabegut gemeinsam durch Hindurchleiten von 6oo° heißen Gasen auf etwa 6oo° aufgeheizt. Anschließend erfolgt unterhalb des Abschnittes 9 eine weitere Aufheizung der Wärmeüberträger 5 mittels beispielsweise i2oo° heißer Gase auf etwa diese Temperatur, während die Beschickung 4 ihre Temperatur nicht oder nur unwesentlich verändert. Die hierbei anfallenden noch heißen Abgase können, soweit sie noch einen ausreichenden Wärmeinhalt besitzen, durch eine nicht gezeichnete Rückgasleitung in die Haube 6 zurückgeführt werden. Die Beschickung 4 gelangt mit den Wärmeüberträgern 5 nunmehr in die Zone unterhalb des Haubenteiles io, der von dem Abschnitt 9 durch die Trennwand i i getrennt ist. Dem Haubenteil io wird durch die Leitung i2 vorerhitztes, reagierendes Gas zugeführt, dessen Erhitzung weiter unten beschrieben wird. Aus dem Teil io wird das reagierende Gas nunmehr durch die Beschikkung 4 geleitet und hat dort Gelegenheit, die beabsichtigten chemischen und physikalischen Umwandlungen herbeizuführen, nachdem es die hierfür notwendige Temperatur durch Vorbeistreichen an den auf i2oo° erhitzten Wärmeüberträgern 5 angenommen hat. Nach Beendigung der Umwandlung erhält die Beschickung noch merkliche Mengen fühlbarer Wärme, die in der Zone unterhalb des Haubenteiles 13 zum großen Teil wiedergewonnen werden kann, indem man kaltes reagierendes Gas durch die Beschickung 4 und die Wärmeüberträger 5 hindurchführt. Hierbei wärmt sich das Gas auf beispielsweise 6oo° auf und gelangt aus dem Saugkasten 14 über die Leitung i2 in den Haubenteil io. Falls Kaltsaugen mit dem reagierenden 'Gas aus irgendwelchen Gründen nicht zweckmäßig ist, kann der Haubenteil 13 entfallen und an dieser Stelle beispielsweise Luft durch die noch heiße Beschickung gesaugt werden, die sodann z. B. als vorerwärmtc Primärluft im Haubenteil 8 oder 9 zur Anwendung gelangt. Eine andere Ausführung des Verfahrens besteht darin, daß man in diesem unteren Teil der Beschickung noch enthaltene Wärme durch Hindurchführen von unten nach oben von beispielsweise Luft wieder den Wärmeüberträgern 5 mitteilt. Die fertigbehandelte und kaltgesaugte Beschickung wird sodann abgeworfen, woraufhin, falls gewünscht, eine Trennung der Beschickung 4 und der Wärmeüberträger 5 erfolgen kann. Falls Beschickung und Wärmeüberträger sich physikalisch und chemisch nicht unterscheiden, entfällt die Klassierung, und es braucht dann nur die als Wärmeüberträger benötigte Menge in den Bunker 3 zurückgeführt werden.In the drawing, 1 denotes a band-shaped induced draft device. in the form of a moving grate. Through the feeding device 2, the material to be treated is fed, onto which the heat exchanger is applied from the bunker 3, so that above the feed q. Heat exchanger 5 are located. As a result of the movement of the belt i, feed q is obtained. and heat exchanger 5 under the heating hood 6, which is initially divided into sections 8 and 9 by means of the partition 7. In section 8, the heat exchanger and the feed material to be treated are heated together to about 600 ° by passing 600 ° hot gases through. Subsequently, the heat exchangers 5 are further heated below the section 9 by means of, for example, i2oo ° hot gases to approximately this temperature, while the charge 4 does not change its temperature or changes its temperature only insignificantly. The exhaust gases that are still hot can, provided they still have sufficient heat content, be returned to the hood 6 through a return gas line (not shown). The charge 4 with the heat exchangers 5 now reaches the zone below the hood part io, which is separated from the section 9 by the partition ii. The hood part io is supplied with preheated, reactive gas through the line i2, the heating of which is described further below. From the part io the reacting gas is now passed through the charge 4 and there has the opportunity to bring about the intended chemical and physical transformations after it has reached the temperature required for this by sweeping past the heat exchangers 5 heated to i2oo °. After the conversion has ended, the charge still receives noticeable amounts of sensible heat, which can largely be recovered in the zone below the hood part 13 by passing cold, reactive gas through the charge 4 and the heat exchangers 5. Here, the gas warms up to 600 °, for example, and passes from the suction box 14 via the line i2 into the hood part io. If cold suction with the reacting 'gas is not appropriate for any reason, the hood part 13 can be omitted and at this point, for example, air can be sucked through the still hot charge, which then z. B. as preheated primary air in the hood part 8 or 9 is used. Another embodiment of the method consists in that the heat still contained in this lower part of the charge is again communicated to the heat exchangers 5 by passing air, for example, through it from bottom to top. The finished and cold-sucked charge is then discarded, whereupon, if desired, the charge 4 and the heat exchanger 5 can be separated. If the charge and the heat exchanger do not differ physically or chemically, the classification is omitted and only the amount required as the heat exchanger needs to be returned to the bunker 3.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the treatment of solids without or with only a small amount of fuel on induced draft devices, on which they are permeable to gas Load resting on it, which is motionless relative to its base during treatment is, by passing hot gases, characterized in that the gases with Can be heated with the help of granular heat exchangers.

2. The method according to claim i, characterized in that alien as a heat exchanger compared to the charge Substances, for example balls or other shaped bodies made of corundum, mullite, carborundum or the like. Heat-resistant materials can be used.

3. The method according to claim i, characterized by the use of native material as a heat exchanger.

4. Procedure according to claims i to 3, characterized in that the grain size of the heat exchangers different. is chosen from the grain size of the treated material.

5. Procedure according to claim 3, characterized in that already finished or pretreated Material, optionally in sieve fractions, is used.

6. Procedure according to the Claims i to 5, characterized in that the heating of the gases to be passed through with the aid of the heat exchanger in separate apparatus he follows.

7. The method according to claims i to 5, characterized in that the Heat exchangers are heated up at the same time as they are charged. B.

Procedure according to the claims i to 7, characterized in that the to be fed to the loading Amount of heat through coordination of the layer heights of the heat exchangers on the feed is regulated with the layer height of the material to be treated.

9. Procedure according to the Claims i to 8, characterized in that the material to be treated before the task is heated on the induced draft device. ok

Method according to claims i to 9, characterized characterized in that the reaction time of the negative pressure is regulated. i i.

procedure according to claims i to io, characterized in that after the treatment of the good gas pushed through the feed in the direction from bottom to top will.

12. Device for carrying out the method according to claims i to i i, characterized by a heating hood (6) which by means of partitions (7, 11) into the Sections (8, 9, io), optionally (i3), is divided.